Question

現(xiàn)有某混合物的水溶液，含有以下離子中的若干種：Na⁺、NH₄⁺、Cl^-、Ba²⁺、HCO₃^-、SO₄^2-，取該溶液分別進行如下實驗：
①取100mL，加足量NaOH溶液，加熱，收集到標準狀況下的氣體448mL
②另取100mL，加足量Ba（OH）₂溶液，得到沉淀4.30克，再用足量鹽酸洗滌，干燥后，沉淀質(zhì)量為2.33克
（1）溶液中一定含有______離子，可能含有______．
（2）計算原溶液中一定存在的各陰離子的物質(zhì)的量濃度．

Answer 1

解：①加足量NaOH溶液，加熱，收集到標準狀況下的氣體448mL，氣體是氨氣，物質(zhì)的量是0.02mol，說明溶液中一定存在0.02moNH₄⁺l；
②加足量Ba（OH）₂溶液，得到沉淀4.30克，再用足量鹽酸洗滌，干燥后，沉淀質(zhì)量為2.33克；2.33g沉淀是硫酸鋇沉淀，物質(zhì)的量是0.01mol；4.30克沉淀是硫酸鋇和碳酸鋇，其中碳酸鋇質(zhì)量是（4.30g-2.33g）=1.97g，物質(zhì)的量是0.01mol；故溶液中一定含有0.1molHCO₃^-、0.01molSO₄^2-，故溶液中一定沒有Ba²⁺；
再根據(jù)電荷守恒，溶液中的正電荷：n（NH₄⁺）=0.02mol，負電荷：n（HCO₃^-）+2n（SO₄^2-）=0.03mol，故溶液中一定含有Na⁺，物質(zhì)的量是0.01mol；
（1）根據(jù)以上推斷可知，溶液中一定存在的離子是：NH₄⁺、SO₄^2-、HCO₃^-、Na⁺；可能含有的離子是 Cl^-；
故答案為：NH₄⁺、SO₄^2-、HCO₃^-、Na⁺； Cl^-；
（2）溶液中陰離子有SO₄^2-、HCO₃^-，物質(zhì)的量濃度分別是：c（HCO₃^-）=（4.30-2.33 ）g÷197g/mol÷0.1L=0.10mol/L；
c（SO₄^2-）=2.33g÷233g/mol÷0.1L=0.10mol/L；
故答案為：c（HCO₃^-）=0.10mol/L； c（SO₄^2-）=0.10mol/L．
分析：①產(chǎn)生的氣體是氨氣，物質(zhì)的量是0.02mol，證明溶液中含有NH₄⁺；
②沉淀質(zhì)量為2.33克是硫酸鋇，物質(zhì)的量是0.01mol；沉淀4.30克是碳酸鋇和硫酸鋇，其中碳酸鋇是（4.30g-2.33g）=1.97g，物質(zhì)的量是0.01mol；
再根據(jù)電荷守恒推斷出鈉離子一定存在．
點評：本題考查常見的離子檢驗及物質(zhì)的量濃度的計算，注意通過計算判斷鈉離子的存在的方法，本題難度中等．